随着新版《国家氢能战略》通过,德国氢能汽车发展或迎来加速期

2023-9-19 14:24 来源: 《环球》杂志 |作者: 杜哲宇

  在刚刚于德国慕尼黑结束的世界新能源汽车大会上,宝马集团带来了新款氢燃料电池车BMW iX5 Hydrogen,该车充满储氢罐仅需3~4分钟,最大续航里程达504公里。

  此前不久,德国政府7月26日通过了新版《国家氢能战略》,强调氢能供应多元化,将德国国内电解氢生产目标提高一倍,同时加强基础设施和市场框架建设,进一步拓宽进口渠道,与更多国家建立氢能合作。业界认为,德国车企近年来积极布局氢能领域,加快技术攻关的同时广泛开展国际合作,而随着新版《国家氢能战略》通过,德国氢能汽车发展或迎来加速期。

      聚焦扩大技术领先

  新版《国家氢能战略》指出了德国未来氢能发展的重点,即进一步提升德国在氢能技术领域的领先地位,到2030年产品供应覆盖从生产(如电解槽)到各类应用(如燃料电池技术)的氢能技术全价值链。

  德国政府2020年推出首版《国家氢能战略》,计划投资90亿欧元促进氢能的生产和使用。区别于用化石能源生产的灰氢和使用碳捕获、储存技术的蓝氢,用太阳能、风能等可再生能源生产的绿氢,一直是德国氢能发展的重点。

  法国《回声报》网站曾发表文章指出,到2050年,由可再生能源制成的绿氢将占氢能产量的85%(这一比例目前还不到1%)。2020年至2050年间,电解槽的价格将下降三分之二,到2040年,绿氢将成为全球最具竞争力的能源之一。

  以德国为代表的欧盟国家发展绿氢的优劣势都很明显。优势主要是起步早,技术方面领先,欧洲专利局今年公布的数据显示,欧盟是电解技术专利注册方面的领先者;劣势主要是生产成本较高,与美国和中国等竞争对手相比,氢能生产规模,尤其是电解槽的生产规模有限,获得政府的补贴和融资也较少。

  德国经济研究所发表报告指出,世界各国都在加大对氢能的投资,这给欧盟带来了压力,由于自然条件限制,欧盟不太可能实现低成本的绿色能源,因此欧盟不应屈服于补贴竞赛的诱惑,而应发挥自身技术优势,扩大技术领先地位。

  新版《国家氢能战略》还显示,德国计划大幅提升国内电解氢能力,计划到2030年将国内电解氢能力的目标提高一倍,从5吉瓦(GW)提高到至少10吉瓦。即使如此,德国未来对氢能进口的依赖依然严重,2030年德国的氢能需求量将达到130太瓦时(TWh),而这其中50%到70%需要进口。

  新版《国家氢能战略》提出的目标还包括,德国将加强市场框架和氢能基础设施的建设,计划在2027/2028年前改造和新建超过1800公里的氢气管道;氢能及其衍生品和氢能应用技术的市场发展显著加快,全价值链能力大幅提高;创造合适的框架条件,创造覆盖德国、欧洲以及国际层面(如果可能的话)的一致法律以支持市场的发展,尤其包括有效的规划和审批程序、统一的标准和认证体系,以及各级装备充分和协调的行政管理。2030年前,在各领域建立氢能应用,包括重型商用车辆、航运、海运、燃气发电厂等。

积极寻求进口多元化

  由于国内氢能生产能力有限,德国近年来致力于推动多边氢能合作,希望通过进口渠道多元化,降低依赖性,保障其能源安全。首版《国家氢能战略》计划投资90亿欧元促进氢的生产和使用,其中70亿欧元用于国内氢能研发,另外20亿欧元用于海外氢能项目。

  2021年,德国联邦经济和能源部与联邦教研部发布《国际氢能项目资金资助指南》以推进海外氢能项目建设,加快氢能经济发展并为德国氢能进口做好准备。

  2022年5月,德国总理朔尔茨在其上任后对非洲国家的首次访问中,先后与塞内加尔、尼日尔和南非领导人探讨加强氢能领域合作。同年8月,德国与加拿大签署氢能供应协议,加拿大将最早从2025年起向德国出口氢能,德加两国领导人发表联合声明,宣布双方结成所谓“氢气联盟”,打造“跨大西洋氢气供应链”,同时协调双方政策以促进相关项目投资。10月,德国接收首批13吨来自阿拉伯联合酋长国的氢,德国副总理兼经济和气候保护部长罗伯特·哈贝克出席接收仪式时表示,进口同样是增加供应的关键,“现在,我们比以往任何时候都更需要推动转向氢能。”

  今年1月,哈贝克访问挪威,双方签署了氢能供应协议,计划2030年前建设完成一条通往德国的氢气管道,开始大规模向德国输送氢气,首先输送蓝氢,双方也计划共同生产绿氢。据了解,德国和挪威还计划投资建设氢能发电厂,发电能力约为3吉瓦,预计2030年建成。

  哈贝克在7月26日发表的一份声明中说:“投资氢能就是投资我们的未来,这是对气候保护、就业、能源供应安全的投资。”

       氢能汽车发展或迎来加速期

  德国交通和数字化部长福尔克·维辛在谈及新版《国家氢能战略》时,着重强调了氢技术在交通领域的重要性。他表示,氢技术对气候友好型交通非常重要,是对其他替代推进方式的有益补充,尤其是在货运方面,“我们需要氢直接用于燃料电池,也需要氢用于合成燃料的生产,而合成燃料对于实现运输领域的气候中和是不可或缺的。”

  德国最大的交通协会全德汽车俱乐部发表的一份报告指出,德国2020年通过首版《国家氢能战略》时,就明确将提供资金帮助建立更多的加氢站,目前德国有约100个加氢站,计划2025年扩展至400个左右,这领先于欧洲其他国家。

  全德汽车俱乐部还强调了氢能汽车的安全性,该协会表示,在多次事故和碰撞测试中,氢能汽车的表现并不比传统汽车差。因此,氢能汽车的安全风险与汽油、柴油、天然气或电池驱动的汽车大致相同。纯氢在没有氧气供应的情况下既不会燃烧,也不会爆炸。由于氢气(与天然气不同)比空气轻得多,因此它无法聚集在地面附近,流到车底并点燃汽车。如果氢气罐发生泄漏,氢气就会逃逸到大气中。

  德国开发氢能汽车起步早,经验丰富,技术领先。比如,宝马公司的BMW iX5 Hydrogen氢燃料电池车就集成了氢燃料电池技术与第五代BMW eDrive电力驱动技术,最大输出功率达到295千瓦,最大续航里程可达504公里。

  宝马集团董事长齐普策9月6日在世界新能源汽车大会上致辞时表示,应对气候变化需多路径并进,氢燃料电池车可以与电池驱动的纯电动汽车互补,不断向可持续的个人出行转型。“我们已经预见到,氢能源可以用于驱动个人出行。相信燃料电池和纯电池驱动技术可以完美地互补,氢能源正是实现零排放出行所缺失的一环。”

  据介绍,宝马公司在氢动力技术研究领域已积累了超过40年的经验,并拥有超过20年的氢燃料电池技术研发经验。宝马公司认为,氢是储存和运输可再生能源最有效的方式之一,氢燃料电池车可以凭借其长距离行驶和快速补能的特性,在缺乏充足充电基础设施的地区实现零排放出行。同时,制造氢燃料电池时所需的稀有原材料更少,这让氢燃料电池在可持续发展方面拥有重要优势。

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